第一章 金属材料的性能.ppt

§1.1 金属材料的力学性能 一、强度与塑性 2、塑性指标 塑性好的材料不仅能顺利地进行锻压、轧制等成形加工，而且在使用时万一超载，由于能发生一定的塑性变形而不至于突然断裂，提高了工作的安全性。所以大多数机械零件除要求具有较高的强度外，还必须具有一定的塑性。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 硬度是衡量金属软硬程度的一种性能指标，是材料抵抗局部变形(塑性变形、压痕、划痕)的能力。 在一定程度上反映了材料的综合力学性能，在生产中应用很广，是产品设计图样的技术条件中的一项主要技术指标。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 硬度的测定方法很多，目前生产中应用较多的是压入法、划痕法和回弹高度法，其中压入法最为普遍。 压入法常用的测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等试验方法。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 (1)测定方法 淬火钢球、硬质合金球 直径D 负荷F 时间T 试件表面 压痕d，S §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 (1)测定方法 压痕单位面积承受的平均压力即布氏硬度值。 布氏硬度 HBS 淬火钢球 HBW 硬度值≤450 硬质合金球 450≤硬度值≤650 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 (1)测定方法 式中：F - 试验力，N ；D - 球体直径，mm； d - 压痕直径，mm F单位为kgf时，去除0.102。 小知识 kgf： 千克力，力学单位，工程中常用。物理意义是1kgf是在地表1平方厘米的面积上承受质量为1Kg的物体受到的重力的大小。 1 kgf = 1kg×9.80665N/kg =9.80665 N 小知识 按GB 231-1984规定，压头直径有10mm,5mm, 2.5mm,2mm和1mm五种，载荷与压头直径平方的比值(F/D2)有30mm,15mm,10mm,5mm,2.5mm,1.25mm和1mm共7种，可根据金属材料的种类和布氏硬度范围，按相应表格选定F/D2的值;载荷的保持时间黑色金属为10-15s，有色金属为30s。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 (2)标注方法 硬度值一般不标出单位，只写明数值。 标注方法： ①②③/④/⑤ ①硬度值 ②HBW或HBS ③钢球直径 ④试验力 ⑤保持时间 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 (2)标注方法 默认试验条件为钢球直径D为10mm、试验力为3000kgf、保持时间为10-15s。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 (2)标注方法 例：500HBW5/750 直径5mm硬质合金球，试验750kgf(7.355KN)，保持时间10-15s，测得布氏硬度值500 。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 (2)标注方法 例：150HBS10/1000/30 直径10mm淬火钢球，1000kgf载荷，保持30s，测得的布氏硬度值为150。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 1、布氏硬度 布氏硬度的特点是试验时金属表面压痕大，能客观地反映被测金属的平均硬度，试验结果较准确。但由于其压痕、损伤大，不宜测量成品件、薄壁件、表面要求高或硬度高的材料。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 2、洛氏硬度 (1)测定方法 120°金刚石圆锥体、 直径1.588mm淬火钢球 初F0(98N) 初F0+主F1 试件压痕深度h §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 2、洛氏硬度 (1)测定方法 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 2、洛氏硬度 (1)测定方法 洛氏硬度值，用符号HR表示。 金刚石压头，K=0.2；淬火钢球头，K=0.26。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 2、洛氏硬度 (2)标注方法 硬度符号 压头 总试验力kgf 硬度值范围 HRA 120°圆锥 60 60-88 HRB 淬火钢球 100 20-100 HRC 120°圆锥 150 20-70 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 2、洛氏硬度 (2)标注方法 例：50 HRC 用“C”标尺测定的洛氏硬度值为50。 §1.1 金属材料的力学性能 二、硬度 2、洛氏硬度